[發明專利]電流檢測電路

有效

• 申請號: 202010136302.7
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN113341192B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 張利地
• 申請（專利權）人: 圣邦微電子（北京）股份有限公司
• 主分類號: G01R15/14
• 分類號: G01R15/14;G01R1/22;G01R1/30;G01R1/20;G01R1/36
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 楊思雨

本發明公開了一種電流檢測電路，包括：采樣電阻，其具有與輸出端負載連接的第一端以及第二端；電壓源，其與采樣電阻的第二端連接，用于提供一共模電壓；電流分流監控器，其包括分別與采樣電阻的第一端和第二端連接的第一輸入端和第二輸入端、用于提供輸出電壓的輸出端、以及連接于第二輸入端和輸出端之間的輸出管；以及鉗位電路，分別與輸出管的控制端和第一端連接于第一節點和第二節點，其中，鉗位電路用于根據第二節點的電位鉗位輸出管的柵源電壓，以在共模電壓遠小于電源電壓時將輸出管的柵源電壓鉗位于安全范圍內，以保護輸出管不受損壞，提高電路的安全性和穩定性。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，更具體地涉及一種電流檢測電路。

背景技術

在電源芯片中，往往涉及到較大動態范圍的電流采樣和測量。現有的電流檢測一般通過串聯采樣電阻，通過檢測采樣電阻上的電壓降來得到電流。圖1示出傳統的一種電流檢測電路的示意性電路圖，如圖1所示，電流檢測電路100包括運算放大器OPA、采樣電阻Rsense和輸出管Mout，采樣電阻Rsense與電路的輸出端負載I_LOAD連接，運算放大器OPA通過檢測采樣電阻Rsense兩端的電壓來檢測輸出電流，輸出電壓Vout為：

Vout＝Iout×R_L＝I_LOAD×R_L×Rsense/R2

運算放大器OPA工作在電源電壓V_CC至參考地之間。共模電壓V_CM和電源電壓V_CC相互獨立，共模電壓V_CM可以小于電源電壓V_CC，也可以大于電源電壓V_CC。但是，當共模電壓V_CM遠小于電源電壓V_CC時，第二節點B的電位與共模電壓V_CM接近，按照上述公式得到的輸出電壓Vout如果大于共模電壓V_CM，則輸出管Mout將會工作在線性區，第二節點B的電位與輸出電壓Vout近似相等，第一節點A會被運算放大器OPA拉高到電源電壓V_CC。當電源芯片工作在高壓情況下時，假設電源電壓V_CC等于40V，共模電壓V_CM等于3V，則此時輸出管Mout的柵源電壓Vgs等于37V，遠大于輸出管Mout的耐受電壓，可能造成輸出管Mout的損壞。

圖2示出根據現有技術的另一種電流檢測電路的示意性電路圖。現有技術的另一種電流檢測電路200通過在第一節點A和輸出管Mout的源極之間串接齊納二極管D1，以在共模電壓V_CM遠小于電源電壓V_CC時來鉗位輸出管Mout的柵源電壓Vgs，使得輸出管Mout的柵源電壓Vgs小于5.5V。但是這種結構會造成輸出電壓Vout被第一節點A拉高，然后形成從第一節點A經過齊納二極管D1和輸出管Mout到第二節點B的倒灌電流，造成芯片的損壞。

因此，需要對現有的電流檢測電路進行改進，以在共模電壓遠小于電源電壓時保護輸出管，提高電路的安全性和穩定性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電流檢測電路，在共模電壓遠小于電源電壓時保護輸出管，提高電路的安全性和穩定性。

根據本發明實施例，提供了一種電流檢測電路，包括：采樣電阻，其具有與輸出端負載連接的第一端以及第二端；電壓源，其與所述采樣電阻的第二端連接，用于提供一共模電壓；電流分流監控器，其包括分別與所述采樣電阻的第一端和第二端連接的第一輸入端和第二輸入端、用于提供輸出電壓的輸出端、以及連接于所述第二輸入端和所述輸出端之間的輸出管；以及鉗位電路，分別與所述輸出管的控制端和第一端連接于第一節點和第二節點，其中，所述鉗位電路用于根據所述第二節點的電位鉗位所述輸出管的柵源電壓。

優選地，所述鉗位電路用于在所述共模電壓遠小于電源電壓時，將所述輸出管的柵源電壓鉗位于一預設電壓。